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當功率密度比較(jiào)大的激光束照射到材料表麵時,材料吸收光能轉化為(wéi)熱能,材料被加熱熔化至汽化(huà),產生大量的金屬蒸汽,在蒸(zhēng)汽退出表麵時產生的反作用力下,使熔化的金屬液(yè)體向四周排擠,形成凹(āo)坑,隨著激光的繼續照射,凹坑穿人更(gèng)深,當激光停止照射後,凹(āo)坑周邊的熔液回流,冷卻凝固後將兩焊件焊(hàn)接在—起。2、熱傳導焊接當激光照(zhào)射在材料表麵時,一部分激光被反射,一部分被(bèi)材(cái)料(liào)吸收,將光能轉化為熱能而(ér)加熱熔化,材料表麵層的熱以熱傳導的方式繼續向材料深處傳遞,後將兩焊件熔接(jiē)在一(yī)起。
激光(guāng)打孔的辦法(fǎ)同樣(yàng)能用來切割工件。隻要一麵移動工件,一麵不斷地輸出激光進(jìn)行打(dǎ)孔,我們就可以在待加工的工件上打出一條整齊的切縫或打出一排整(zhěng)齊的小(xiǎo)孔來。對後一種情(qíng)況來說(shuō),就好像兩(liǎng)張有一排整齊的小孔(kǒng)的郵票可(kě)以(yǐ)很輕(qīng)易地撕開一樣(yàng),人們可以施加壓力而把它們搬開。和打孔的情形不同的是,用於(yú)切割(gē)的激光器應該具有較(jiào)高的“重複頻率”,即每秒鍾好輸出幾十次到幾百次激光脈衝(而在打孔的應用中,激光器每秒鍾輸出一次(cì)或幾次激光脈(mò)衝就已經足夠了)。當然,我們也可以利(lì)用連續輸出的激光器來進(jìn)行切割。目前看來,在切割應用中,以二氧化碳激光器(qì)和摻鋁石榴石激光器的(de)效果為佳。
激光打孔是(shì)利用材料的(de)蒸發現象以去除材料為目的的激光(guāng)加工,為了保證加工精度(dù),必須采用佳的能量密度和照射時間,使加工部分快速蒸發,並防(fáng)止加工區(qū)外的材料(liào)由於傳熱而溫(wēn)度上升以致熔化。因此,打孔適宜采用脈衝激(jī)光,經過多(duō)次重複照射後將孔打成,這樣有利於提高(gāo)孔的(de)幾何形狀精(jīng)度,並且使孔周圍的(de)材料不受熱(rè)影響。激光打(dǎ)孔的大優點是效率非常高,特別是對金剛石和寶石等特(tè)硬材料,打孔(kǒng)時間可以繃短到切(qiē)削加工方(fāng)法的(de)百分之一(yī)以下。例(lì)如,加工寶石軸承,采用工件自動傳遞,用激光打孔的(de)方法(fǎ),三台激光打孔機即可代替25台鑽床50名工人的(de)工作量,這不僅大大地提高了生產率,減(jiǎn)輕了工人(rén)的勞動強度(dù),而且加工(gōng)質量有所提高。激光打孔的尺寸精度可達1T7,表麵粗糙(cāo)度為為0.16-0.08um。值得注意的是,激光打孔以後,被蝕除的材(cái)料要重新(xīn)凝固,除大(dà)部分飛濺出(chū)來變為小顆粒以外,還有一部分粘附在孔壁,甚至有的還要粘附到聚焦的物鏡子及工件表麵,為此。大多數激光加工機都采取了吹氣或吸(xī)氣措施,以排除蝕(shí)除產物.有的還在聚焦的物鏡上裝有一塊透明的保護膜,以避免損壞(huài)聚焦物鏡。
激光切割技術廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本(běn),提高工件(jiàn)質量。現代(dài)的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。 以金運激光CO2激光(guāng)切割機為例,整個係統由控製係統、運動係統、光學係統、水冷係統、排煙和吹氣保護係統等組成,采用的數控模式實現多軸聯動及激光不(bú)受速度(dù)影響(xiǎng)的等能量(liàng)切(qiē)割,同時支持DXP、PLT、CNC等圖(tú)形格式並(bìng)強化(huà)界麵圖形繪(huì)製處(chù)理能力;采用性(xìng)能優越的進口伺服電(diàn)機和傳(chuán)動導向結構實現在高速狀態下良好的運(yùn)動精度。激光切割是應用激光聚(jù)焦後產生的高功率密度(dù)能量來實現(xiàn)的。在計算機的控製下,通過脈衝使激光器放電,從而輸出受控的重複高頻率的脈衝激光,形成頻率,脈(mò)寬的光束,該脈衝激光束經過光路傳導及反射並通(tōng)過聚焦透(tòu)鏡組聚焦在加工物體的表麵(miàn)上,形(xíng)成一個(gè)個細微的、高能量密(mì)度光斑,焦斑位於待加工麵附近,以(yǐ)瞬間(jiān)高溫熔化或氣化(huà)被加工材料。